JP3395346B2 - フィレ座標生成方法およびその装置 - Google Patents

フィレ座標生成方法およびその装置

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JP3395346B2
JP3395346B2 JP09152094A JP9152094A JP3395346B2 JP 3395346 B2 JP3395346 B2 JP 3395346B2 JP 09152094 A JP09152094 A JP 09152094A JP 9152094 A JP9152094 A JP 9152094A JP 3395346 B2 JP3395346 B2 JP 3395346B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像データをラスタス
キャンすることにより画像中の検出対象領域毎にフィレ
座標を生成するフィレ座標生成方法およびその装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の外接長方形を生成する方法を図5
〜図8を用いて説明する。図5は従来のフィレ座標生成
装置の要部を示すブロック図、図6は従来のフィレ座標
生成装置がフィレ座標を生成する手順を示すフローチャ
ートである。図7は従来のフィレ座標生成装置がフィレ
座標を生成する手順を説明するイメージ図であり、図7
(a)は仮ラベリングのイメージを示し、図7(b)は
本ラベリングの完了したイメージを示し、図7(c)は
フィレ座標の生成を示すイメージ図である。図8は仮ラ
ベリングから本ラベリングに変換するためのテーブルを
示す説明図であり、図8(a)は接続テーブル、図8
(b)はラベル変換テーブルである。
【0003】図5に示すように、フィレ座標生成装置
は、撮像カメラ1と、検出対象抽出部2と、フィレ座標
生成部3とを備えている。撮像カメラ1は、検知領域を
撮像して監視画像の映像信号を出力する。検出対象抽出
部2は、撮像カメラ1の出力する監視画像と検出対象物
の写っていない背景画像との差分をとった差分画像を出
力する。フィレ座標生成部3は、検出対象抽出部2の出
力する差分画像を所定の閾値で二値化処理して二値化処
理画像を生成すると共に、該二値化処理画像から検出対
象領域毎に外接長方形を表すフィレ座標を生成する。
【0004】検出対象抽出部2は、A/D変換手段20
と、VRAM21と、差分手段22とを備えている。A
/D変換手段20は、撮像カメラ1の出力する映像信号
から、撮像画像の各画素毎の明暗レベルをデジタル値に
変換して出力する。VRAM21は、検知領域に検出対
象物のいないときに撮像した、検出対象物の写っていな
い背景画像の各画素毎の明暗レベルのデジタル値を記憶
している。差分手段22は、撮像カメラ1の撮像して出
力する監視画像の明暗レベルと、VRAM21の記憶し
ている背景画像の明暗レベルとの、対応する画素毎の差
分値を求めて出力する。
【0005】フィレ座標生成部3は、RAM30と、中
央処理装置31と、VRAM32,33と、ラベリング
手段34とを備えている。VRAM32は、前記差分画
像の各画素を所定の閾値で二値化処理した二値化データ
を記憶するための記憶部である。VRAM33は、ラベ
リング手段34がVRAM32に格納している二値化デ
ータに基づいて二値化処理画像の中の連続する検出対象
領域毎(塊毎)に異なるラベルを付すラベリング処理を
行う場合に、中間的に必要となる仮ラベリングの結果を
格納する記憶部である。RAM30は、ラベリング手段
34が仮ラベリングを行うときに、本ラベリングのため
の準備として仮ラベルと仮ラベルとの関係を記憶する接
続テーブル(図8(a)に示す)やラベル変換テーブル
(図8(b)に示す)やフィレ座標テーブル(図示せ
ず)などを格納する。
【0006】次に、図5に示すフィレ座標生成装置の動
作を図6のフローチャートを用いて説明する。図5に示
すフィレ座標生成装置にあっては、撮像カメラ1により
通常の濃淡画像が監視画像として撮像され、検出対象抽
出部2に入力される(ステップS10)。検出対象抽出
部2は、撮像カメラ1の出力する監視画像と検出対象物
の写っていない背景画像との差分をとった差分画像を出
力する(ステップS11)。
【0007】差分演算は、監視画像データをD(I) 、V
RAM21の中の対応する背景画像データをB(I) 、差
分結果をC(I) とすると、(1)式のように表すことが
できる。
【0008】 C(I) =|D(I) −B(I) | …………………………………………(1) 差分結果C(I) は、検出対象抽出部2から出力され、フ
ィレ座標生成部3へ入力される。入力された差分結果C
(I) は、所定の閾値Tによって二値化処理が成される。
すなわち、二値化処理後の結果をO(I) とすると、差分
結果C(I) と閾値Tと二値化処理後の結果O(I) との間
には下記の(2)式のような関係付けが行われ、該結果
O(I) はVRAM32に格納される。
【0009】 C(I) ≧TのときO(I) =1、C(I) <TのときO(I) =0 ……(2) ここまでの処理により、監視画像と背景画像との間の明
暗レベルの変化のあったところの二値化処理画像、すな
わち、監視画像中にのみ存在する物体の領域をO(I) =
1の画素とした二値化処理画像が抽出できる。次に、O
(I) =1の領域を塊毎に分類するために、O(I) =1の
画素のうち隣接している画素には同じラベルを与えるラ
ベリング処理を行う。
【0010】ラベリング処理については図7を用いて説
明する。二値化処理画像に対して左上から右下にかけて
水平走査を行う要領でラスタスキャンを行いながら、各
ライン毎に水平方向の接続関係を調べて、O(I) =1の
画素が隣接していれば同じラベルを、O(I) =1の画素
が隣接していなければ新しいラベルを付けていく。ま
た、1ライン分のデータをバッファリングすることによ
り二値化処理画像での垂直方向の接続関係を調べて、O
(I) =1の画素が隣接していれば同じラベルを付ける
(ステップS12)。隣接の定義は通常4近傍と8近傍
とがあるが、ここでは8近傍が採用されており、垂直方
向の接続関係を調べるときにO(I) =1の画素の真上の
画素のみでなく、真上の画素の両隣の画素についても調
べる。
【0011】図7(a)のA点にあっては、垂直方向の
接続関係でラベル1に接続しているのでラベル1を付け
る。一方、図7(a)のB点にあっては、左隣にはO
(I) =1の画素(ラベルを持った画素)が無いと共に真
上および真上の画素の両隣にもO(I) =1の画素(ラベ
ルを持った画素)が無いので、新規にラベル3を割り当
てる。図7(a)のC点にあっては、垂直方向の接続関
係よりも水平方向の接続関係を優先して、ラベル3にラ
ベリングするが、垂直方向の接続関係によりラベル2と
ラベル3とは接続関係にあるので、図8(a)のような
接続テーブルをRAM30に生成する(ステップS1
3)。
【0012】そして、順次上述のような仮ラベリングを
全画素に対して行い、図8(a)に示すような接続テー
ブルをRAM30に完成すると共に、最終的に図8
(b)に示すようなラベル変換テーブルをRAM30に
生成する(ステップS14)。また、仮ラベリングの結
果はVRAM33に書き込まれる。
【0013】次に中央処理装置31は、VRAM33か
ら仮ラベリングの結果を読み出し、図8(b)のような
ラベル変換テーブルに従ったラベル変換(本ラベリン
グ)を行って、再びVRAM33に書き込む(ステップ
S15)。VRAM33に書き込まれた本ラベリングの
結果は、図7(b)のように成っている。中央処理装置
31は、この本ラベリングの結果を利用して、監視画像
中にのみ存在する物体の領域であるO(I) =1の各検出
対象領域毎のフィレ座標(外接長方形)を求める(ステ
ップS16)。
【0014】フィレ座標生成部3の中央処理装置31
は、次のようにしてRAM30にフィレ座標テーブルを
生成する。すなわち、中央処理装置31は、本ラベリン
グの結果を格納したVRAM33をラスタスキャンす
る。中央処理装置31は、例えばラベル[L] の付けられ
た画素Lに遭遇(アクセス)すると、該画素Lの座標
{X(L),Y(L) }とRAM30のフィレ座標テーブルに記
憶されているラベル[L] のフィレ座標[Xmin (L), Xmax
(L), Ymin (L), Ymax (L)]とを比較して、「X(L)< X
min (L) ならば Xmin (L) をX(L)に更新」するし、「X
(L)> Xmax (L) ならば X max (L) をX(L)に更新」する
し、「Y(L)< Ymin (L) ならば Ymin (L) をY(L)に更
新」するし、「Y(L)> Ymax (L) ならば Ymax (L) をY
(L)に更新」する。また、中央処理装置31は、例えば
ラベル[L] の付けられた画素Lに遭遇(アクセス)した
ものの、RAM30のフィレ座標テーブルにラベル[L]
のフィレ座標[Xmi n (L), Xmax (L), Ymin (L), Y
max (L)]が存在していなければ、RAM30のフィレ座
標テーブルにラベル[L] のフィレ座標[Xmin (L), Xmax
(L), Ymin (L), Y max (L)]を生成する。
【0015】上述のフィレ座標の生成過程を図7(c)
を用いて説明する。図7(c)の図中の画素Aまではラ
ベルを持つ画素がないので、画素Aは最初のラベル付き
の画素である。従って、フィレ座標生成部3の中央処理
装置31は、画素Aの座標{X(A),Y(A) }に基づいて、
ラベル[1] のフィレ座標[Xmin (1)=X(A),Xmax (1)=X
(A),Ymin (1)=Y(A),Ymax (1)=Y(A)] を新規にRAM3
0に登録する。次に、中央処理装置31は、ラベル[1]
の画素A'に遭遇(アクセス)すると、既にラベル[1] の
フィレ座標がRAM30に存在しているので、画素A'の
座標{X(A'),Y(A')}とRAM30のフィレ座標テーブ
ルに記憶されているラベル[1] のフィレ座標[Xmin (1)=
X(A),Xmax (1)=X(A),Ymin (1)=Y(A),Ymax (1)=Y(A)] と
を比較する。すると、図7(c)の場合にあっては、X
(A') < Xmin (1) 、Y(A') > Ymax (1) であるから、
RAM30のフィレ座標テーブルに記憶されているラベ
ル[1] のフィレ座標[Xmin (1)=X(A),Xmax (1)=X(A),Y
min (1)=Y(A),Ymax (1)=Y(A)] を、フィレ座標[X
min (1)=X(A'), Xmax (1)=X(A),Ymin (1)=Y(A),Y
max (1)=Y(A')]に更新する。
【0016】以下同様の処理を実行することで、図7
(c)の場合にあっては、最終的にラベル[1] とラベル
[2] とラベル[3] との3個のフィレ座標が生成され、ラ
ベル[1] の最終的なフィレ座標は[Xmin (1)=X(D),Xmax
(1)=X(B),Ymin (1)=Y(A),Ymax(1)=Y(G)] 、ラベル[2]
の最終的なフィレ座標は[Xmin (2)=X(E),Xmax (2)=X
(F),Ymin (2)=Y(C),Ymax (2)=Y(K)] 、ラベル[3] の最
終的なフィレ座標は[Xmin (3)=X(H),Xmax (3)=X(I),Y
min (3)=Y(H),Ymax (3)=Y(J)] に成る。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、ラベリング画像を生成してからフィレ座標を得
る方法では、少なくとも仮ラベリング画像を一時的に記
憶するための画像メモリ(VRAM33)が必要である
からハードウェア構成が大きくなってしまうと共に、フ
ィレ座標を得るために必要なラスタスキャンの回数とし
ては、仮ラベリング処理時に1回と、本ラベリング処理
兼フィレ座標算出に1回とで、合計2回のラスタスキャ
ンが必要であるから、フィレ座標を生成するまでの処理
時間に多くの時間を要してしまうと言う問題点があっ
た。
【0018】本発明は、上記の問題点を解決するために
成されたもので、その目的とするところは、ハードウェ
ア構成を小さくすると共にフィレ座標を生成するまでの
処理時間を短くするためのフィレ座標生成方法およびそ
の装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するために、請求項1記載の発明にあっては、処理
を施した画像データをラスタスキャンすることにより画
像中の検出対象領域毎のフィレ座標をフィレ座標テーブ
ルに生成するフィレ座標生成方法において、前記画像デ
ータのラスタスキャン中に前記検出対象領域を構成する
対象画素にアクセスした場合、該対象画素の座標である
対象画素座標が前記フィレ座標テーブルの記憶している
外接長方形に隣接するか否かを判定し、隣接するならば
該対象画素座標が前記フィレ座標テーブルの記憶してい
る外接長方形の内部にあるか外部にあるかを判定し、外
部にあるならば前記フィレ座標テーブルのフィレ座標を
該対象画素座標に基づいて更新し、隣接しないならば該
対象画素座標を新規のフィレ座標としてフィレ座標テー
ブルに登録し、前記フィレ座標テーブルに記憶している
各外接長方形同士が結合可能か否かを判定し、結合可能
であるならば一方の外接長方形が結合することによって
大きくなるか否かを判定し、大きくなるならば前記フィ
レ座標テーブルの一方の外接長方形のフィレ座標を他方
の外接長方形のフィレ座標に基づいて更新することを特
徴とする方法である。
【0020】また、請求項2記載の発明にあっては、処
理を施した画像データをラスタスキャンすることにより
画像中の検出対象領域毎の外接長方形であるフィレ座標
をフィレ座標テーブルに生成するフィレ座標生成装置で
あって、前記画像データのラスタスキャン中に前記検出
対象領域を構成する対象画素にアクセスした場合に該対
象画素の座標である対象画素座標が前記フィレ座標テー
ブルの記憶している外接長方形に隣接するか否かを判定
する隣接判定手段と、前記隣接判定手段が隣接すると判
定したならば該対象画素座標が前記フィレ座標テーブル
の記憶している外接長方形の内部にあるか外部にあるか
を判定する内外判定手段と、前記内外判定手段が外部に
あると判定したならば前記フィレ座標テーブルのフィレ
座標を該対象画素座標に基づいて更新するフィレ座標更
新手段と、前記隣接判定手段が隣接しないと判定したな
らば該対象画素座標を新規のフィレ座標としてフィレ座
標テーブルに登録するフィレ座標新規登録手段と、前記
フィレ座標テーブルに記憶している各外接長方形同士が
結合可能か否かを判定する結合判定手段と、前記結合判
定手段が結合可能と判定したならば一方の外接長方形が
結合することによって大きくなるか否かを判定する拡大
判定手段と、前記拡大判定手段が大きくなると判定した
ならば前記フィレ座標テーブルの一方の外接長方形のフ
ィレ座標を他方の外接長方形のフィレ座標に基づいて更
新するフィレ座標再更新手段を設けたことを特徴とする
ものである。
【0021】
【作用】以上のように構成したことにより、請求項1記
載の発明にあっては、例えば二値化処理を施した画像の
各画素データをラスタスキャンし、このラスタスキャン
中に検出対象領域を構成する対象画素にアクセスした場
合、該対象画素の座標である対象画素座標が前記フィレ
座標テーブルの記憶している外接長方形に隣接するか否
かを判定し、隣接するならば該対象画素座標が前記フィ
レ座標テーブルの記憶している外接長方形の内部にある
か外部にあるかを判定し、外部にあるならば前記フィレ
座標テーブルのフィレ座標を該対象画素座標に基づいて
更新し、隣接しないならば該対象画素座標を新規のフィ
レ座標としてフィレ座標テーブルに登録し、前記フィレ
座標テーブルに記憶している各外接長方形同士が結合可
能か否かを判定し、結合可能であるならば一方の外接長
方形が結合することによって大きくなるか否かを判定
し、大きくなるならば前記フィレ座標テーブルの一方の
外接長方形のフィレ座標を他方の外接長方形のフィレ座
標に基づいて更新する方法であるので、二値化処理した
二値化画像にフィレ座標を生成するための前処理として
ラベリング処理を施す必要が無く、二値化画像のラスタ
スキャンから直接的にフィレ座標を得ることができる。
また、最終段階において、結合可能な外接長方形同士を
結合し、外接長方形のフィレ座標を再更新することがで
きる。
【0022】また、請求項2記載の発明にあっては、隣
接判定手段は、例えば二値化処理を施した画像の各画素
データをラスタスキャンし、このラスタスキャン中に検
出対象領域を構成する対象画素にアクセスした場合、該
対象画素の座標である対象画素座標が前記フィレ座標テ
ーブルの記憶している外接長方形に隣接するか否かを判
定する。内外判定手段は、前記隣接判定手段が隣接する
と判定したならば該対象画素座標が前記フィレ座標テー
ブルの記憶している外接長方形の内部にあるか外部にあ
るかを判定する。フィレ座標更新手段は、前記内外判定
手段が外部にあると判定したならば前記フィレ座標テー
ブルのフィレ座標を該対象画素座標に基づいて更新す
る。座標新規登録手段は、前記隣接判定手段が隣接しな
いと判定したならば該対象画素座標を新規のフィレ座標
としてフィレ座標テーブルに登録する。結合判定手段
は、前記フィレ座標テーブルに記憶している各外接長方
形同士が結合可能か否かを判定する。拡大判定手段は、
前記結合判定手段が結合可能と判定したならば一方の外
接長方形が結合することによって大きくなるか否かを判
定する。フィレ座標再更新手段は、前記拡大判定手段が
大きくなると判定したならば前記フィレ座標テーブルの
一方の外接長方形のフィレ座標を他方の外接長方形のフ
ィレ座標に基づいて更新する。従って、二値化処理した
二値化画像にフィレ座標を生成するための前処理として
ラベリング処理を施す必要が無く、二値化画像のラスタ
スキャンから直接的にフィレ座標を得ることができる。
また、結合可能な外接長方形同士を結合し、外接長方形
のフィレ座標を再更新することができる。
【0023】
【実施例】以下、本発明に係るフィレ座標生成方法およ
びその装置の一実施例を図1〜図4に基づいて詳細に説
明する。
【0024】図1は、フィレ座標生成装置の要部を示す
ブロック図、図2はフィレ座標を生成する手順を示すフ
ローチャートである。図3はフィレ座標を生成する手順
を説明するイメージ図であり、図3(a)〜(d)は途
中経過を説明するイメージ図、図3(e)は最終的に生
成されたそれぞれのフィレ座標を説明するイメージ図で
ある。図4はラスタスキャンしながらフィレ座標をフィ
レ座標テーブルに生成する手順を示すフローチャートで
ある。
【0025】図1に示すように、フィレ座標生成装置
は、撮像カメラ1と、検出対象抽出部2と、フィレ座標
生成部3とを備えている。撮像カメラ1は、検知領域を
撮像して監視画像の映像信号を出力する。検出対象抽出
部2は、撮像カメラ1の出力する監視画像と検出対象物
の写っていない背景画像との差分をとった差分画像を出
力する。フィレ座標生成部3は、検出対象抽出部2の出
力する差分画像を所定の閾値で二値化処理して二値化処
理画像を生成すると共に、該二値化処理画像から検出対
象領域毎に外接長方形を表すフィレ座標を生成する。
【0026】検出対象抽出部2は、A/D変換手段20
と、VRAM21と、差分手段22とを備えている。A
/D変換手段20は、撮像カメラ1の出力する映像信号
から、撮像画像の各画素毎の明暗レベルをデジタル値に
変換して出力する。VRAM21は、検知領域に検出対
象物のいないときに撮像した、検出対象物の写っていな
い背景画像の各画素毎の明暗レベルのデジタル値を記憶
している。差分手段22は、撮像カメラ1の撮像して出
力する監視画像の明暗レベルと、VRAM21の記憶し
ている背景画像の明暗レベルとの、対応する画素毎の差
分値を求めて出力する。
【0027】フィレ座標生成部3は、RAM30と、中
央処理装置31と、VRAM32とを備えている。VR
AM32は、前記差分画像の各画素を所定の閾値で二値
化処理した二値化データを記憶するための記憶部であ
る。RAM30は、フィレ座標テーブルなどを格納する
ためなどに用いられる。
【0028】次に、図1に示すフィレ座標生成装置の動
作を図2のフローチャートを用いて説明する。図1に示
すフィレ座標生成装置にあっては、撮像カメラ1により
通常の濃淡画像が監視画像として撮像され、検出対象抽
出部2に入力される(ステップS20)。検出対象抽出
部2は、撮像カメラ1の出力する監視画像と検出対象物
の写っていない背景画像との差分をとった差分画像を出
力する(ステップS21)。
【0029】差分演算は、監視画像データをD(I) 、V
RAM21の中の対応する背景画像データをB(I) 、差
分結果をC(I) とすると、(1)式のように表すことが
できる。
【0030】 C(I) =|D(I) −B(I) | …………………………………………(1) 差分結果C(I) は、検出対象抽出部2から出力され、フ
ィレ座標生成部3へ入力される。入力された差分結果C
(I) は、所定の閾値Tによって二値化処理が成される。
すなわち、二値化処理後の結果をO(I) とすると、差分
結果C(I) と閾値Tと二値化処理後の結果O(I) との間
には下記の(2)式のような関係付けが行われ、該結果
O(I) はVRAM32に格納される。
【0031】 C(I) ≧TのときO(I) =1、C(I) <TのときO(I) =0 ……(2) ここまでの処理により、監視画像と背景画像との間の明
暗レベルの変化のあったところの二値化処理画像、すな
わち、監視画像中にのみ存在する物体の領域をO(I) =
1の画素とした二値化処理画像が抽出できる。
【0032】フィレ座標生成部3の中央処理装置31
は、VRAM32に格納されている二値化処理画像に対
して左上から右下にかけて水平走査を行う要領でラスタ
スキャンを行い、検出対象領域毎のフィレ座標をRAM
30に生成する(ステップS22)。
【0033】以下に、図3および図4を用いてフィレ座
標の生成方法を説明する。図3において、「o」は検出
対象領域の画素、つまり、O(I) =1の画素である。フ
ィレ座標生成部3の中央処理装置31は、VRAM32
に格納されている二値化処理画像に対して、図3(a)
に示すように、左上からラスタスキャン(図4のステッ
プ100)を行って、O(I) =1の画素であるか否かを
順次判定していく(図4のステップ101)。すると、
中央処理装置31は、O(I) =1の画素である画素Aを
アクセスする。画素Aをアクセスした中央処理装置31
は、該画素Aの座標{X(A),Y(A) }を認識すると共にR
AM30に格納されているフィレ座標テーブルをアクセ
スし、該画素AはRAM30に格納されて現存する外接
長方形に結合できるか否かを判定する(図4のステップ
102)。
【0034】画素Aはラスタスキャン中の中央処理装置
31が最初にアクセスしたO(I) =1の画素であるの
で、RAM30に格納されて現存する外接長方形(フィ
レ座標)は全く無い。そこで、中央処理装置31は、画
素Aの座標{X(A),Y(A) }に基づいて、RAM30の第
1番目のフィレ座標テーブルに、フィレ座標[Xmin (1)=
X(A),Xmax (1)=X(A),Ymin (1)=Y(A),Ymax (1)=Y(A)] を
生成する(図4のステップ106)。
【0035】次に、中央処理装置31は、O(I) =1の
画素である画素A’をアクセスする。画素A’をアクセ
スした中央処理装置31は、該画素A’の座標{X(A'),
Y(A') }を認識すると共にRAM30に格納されている
フィレ座標テーブルをアクセスし、該画素A’はRAM
30に格納されて現存する外接長方形に結合できるか否
かを判定する。すなわち、中央処理装置31は、RAM
30に格納されているフィレ座標テーブルから、テーブ
ル番号の小さい順に読み出すと共に画素A’の結合でき
る外接長方形を探し、最後まで結合できなければ、画素
A’の座標{X(A'),Y(A') }に基づいて、RAM30の
第2番目のフィレ座標テーブルに、フィレ座標[X
min (2)=X(A'), Xmax (2)=X(A'), Ymin (2)=Y(A'), Y
max (2)=Y(A')]を生成する。
【0036】ところで、RAM30に既に格納されてい
る第N番目のフィレ座標テーブルのフィレ座標に画素
A’を結合するか否かは、次の結合条件式で判定する。
すなわち、結合条件式は、 条件Q1 → Xmin (N) ≦X(A') ≦ Xmax (N) 条件Q2 → |X(A') − Xmin (N) |≦Td 条件Q3 → |X(A') − Xmax (N) |≦Td 条件Q4 → Ymin (N) ≦Y(A') ≦ Ymax (N) 条件Q5 → |Y(A') − Ymin (N) |≦Td 条件Q6 → |Y(A') − Ymax (N) |≦Td とするとき、次の(3)式であり、 (Q1 ∪Q2 ∪Q3 )∩(Q4 ∪Q5 ∪Q6 )………………………(3) (3)式が成立する場合に第N番目のフィレ座標テーブ
ルのフィレ座標に画素A’を結合する。
【0037】但し、 Xmin (N) は第N番目の外接長
方形の最小X座標 Xmax (N) は第N番目の外接長方形の最大X座標 Ymin (N) は第N番目の外接長方形の最小Y座標 Ymax (N) は第N番目の外接長方形の最大Y座標 Td は結合する際の閾値である。
【0038】なお、閾値Td は、Td =1ならば隣接す
る画素だけを結合することを意味する。つまり、Td が
小さいほど画素は結合し難くなり、Td が大きいほど画
素は結合し易くなる。以下の説明にあってはTd =1と
して説明する。
【0039】さて、図3(a)の画素A’について閾値
Td =1として結合判定をしてみる。図3(a)の画素
A’をアクセスする時点では、RAM30の第1番目の
フィレ座標テーブルにフィレ座標[Xmin (1)=X(A),Xmax
(1)=X(A),Ymin (1)=Y(A),Yma x (1)=Y(A)] が存在するの
みである。従って、このフィレ座標[Xmin (1)=X(A),X
max (1)=X(A),Ymin (1)=Y(A),Ymax (1)=Y(A)] の外接長
方形に対して結合条件式(3)が成立するか否かをみる
(ステップ102)と、|X(A') − Xmax (N) |≦Td
=1で且つ|Y(A') − Ymax (N) |≦Td =1であり、
結合条件式(3)が成立するので、画素A’をフィレ座
標[Xmin (1)=X(A),Xmax (1)=X(A),Ymin (1)=Y(A),Ymax
(1)=Y(A)] の外接長方形に対して結合する(ステップ1
03)。
【0040】ついで、結合条件式(3)で結合できると
判定された画素に対しては、該画素を結合することによ
って外接長方形が大きくなるか否かを調べ(ステップ1
04)、外接長方形が大きくなる場合にはフィレ座標テ
ーブルを更新する(ステップ105)。
【0041】このフィレ座標テーブルの更新は次の更新
条件で判定する。すなわち、 条件Q7 → X(A') < Xmin (N) のとき Xmin (N) をX
(A') に更新する。
【0042】条件Q8 → X(A') > Xmax (N) のとき X
max (N) をX(A') に更新する。 条件Q9 → Y(A') < Ymin (N) のとき Ymin (N) をY
(A') に更新する。
【0043】条件Q10→ Y(A') > Ymax (N) のとき Y
max (N) をY(A') に更新する。 但し Xmin (N) は第N番目の外接長方形の最小X座標 Xmax (N) は第N番目の外接長方形の最大X座標 Ymin (N) は第N番目の外接長方形の最小Y座標 Ymax (N) は第N番目の外接長方形の最大Y座標であ
る。
【0044】さて、画素A’の場合は、X(A') < Xmin
(1) で且つ Y(A')> Ymax (1) であるから、条件Q7
より Xmin (1) をX(A') に更新し、条件Q10により Y
max (1) をY(A') に更新する。中央処理装置31は、こ
の更新結果を、RAM30のフィレ座標テーブルに書き
込む。つまり、この時点でのRAM30のフィレ座標テ
ーブルには、フィレ座標[Xmin (1)=X(A'), Xmax (1)=X
(A),Ymin (1)=Y(A), Y ma x (1)=Y(A')]が格納されてい
る。
【0045】フィレ座標生成部3の中央処理装置31
は、ついで図3(a)に示す画素A”にラスタスキャン
を進め、画素A”の座標{X(A"),Y(A") }とRAM30
のフィレ座標テーブルに格納されている現時点のフィレ
座標[Xmin (1)=X(A'), Xmax (1)=X(A),Ymin (1)=Y(A),
Y max (1)=Y(A')]とに基づいて、前述の結合条件式
(3)の成否と更新条件Q7 〜Q10の成否とを判定す
る。画素A”にあっては、 Xmi n (1) ≦X(A") ≦ Xmax
(1) 且つ Ymin (1) ≦Y(A") ≦ Ymax (1) であり結合条
件式(3)は成立するものの、更新条件Q7 〜Q10のい
ずれもが成立しない。従って、フィレ座標生成部3の中
央処理装置31は、画素A”をアクセスしたからと言っ
て、RAM30に新規にフィレ座標を生成することもし
ないし、RAM30に現存するフィレ座標を更新するこ
ともしない。
【0046】中央処理装置31は、順次ラスタスキャン
を進め、該ラスタスキャンが図3(b)に示す画素Eに
達すると画素Eを次のように処理する。すなわち、中央
処理装置31が画素Eをアクセスする時点では、RAM
30に外接長方形R1 のフィレ座標と、外接長方形R2
のフィレ座標とが生成されている。そこで、画素Eをア
クセスした中央処理装置31は、座標{X(E),Y(E) }に
位置する画素Eを、外接長方形R1 のフィレ座標と外接
長方形R2 のフィレ座標とのいずれに結合すべきか、あ
るいは、結合すべきフィレ座標が無く新規にフィレ座標
を生成するべきかを前述の結合条件式(3)から調べ
る。
【0047】すると、画素Eにあっては、|X(E)− X
min (1) |>Td =1且つ|Y(E)− Y max (1) |>Td
=1であるので第1番目の外接長方形R1 とは結合しな
いものの、|X(E)− Xmin (2) |=1≦Td 且つ|Y(E)
− Ymax (2) |=1≦Td であるので第2番目の外接長
方形R2 と結合する。ついで、更新条件Q7 〜Q10を調
べると、X(E)< Xmin (2) であるから更新条件Q7 が成
立して Xmin (2) をX(E)に更新すると共に、Y(E)> Y
max (2) であるから更新条件Q10が成立して Ymax(2)
をY(E)に更新する。
【0048】さて、中央処理装置31は、更に順次ラス
タスキャンを進め、該ラスタスキャンが図3(c)に示
す画素I’に達すると画素I’を次のように処理する。
すなわち、中央処理装置31が画素I’をアクセスする
時点では、RAM30に外接長方形R1 のフィレ座標
と、外接長方形R2 のフィレ座標と、外接長方形R3
フィレ座標とが生成されている。そこで、画素I’をア
クセスした中央処理装置31は、座標{X(I'),Y(I') }
に位置する画素I’を、外接長方形R1 のフィレ座標と
外接長方形R2 のフィレ座標と外接長方形R3 のフィレ
座標とのいずれに結合すべきか、あるいは、結合すべき
フィレ座標が無く新規にフィレ座標を生成するべきかを
前述の結合条件式(3)から調べる(ステップ10
2)。
【0049】すると、考え方は前述の画素Eの場合と同
様なので詳しい説明は省略するが、画素I’にあって
は、第1番目の外接長方形R1 と第2番目の外接長方形
2 と第3番目の外接長方形R3 とのいずれとも結合し
ない。そこで、中央処理装置31は、RAM30に第4
番目の外接長方形R4 すなわちフィレ座標[Xmin (4)=X
(I'), Xmax (4)=X(I'), Ymin (4)=Y(I'), Ymax (4)=Y
(I')]を新規に生成する(ステップ106)。
【0050】以上のようにして、中央処理装置31が最
後の画素まで処理を終えると、図3(d)に示すような
第1番目〜第4番目の外接長方形R1,2,3,4 のフ
ィレ座標がそれぞれRAM30に生成されている。な
お、それぞれの外接長方形R1,2,3,4 をフィレ座
標で示すと下記のようになる。すなわち、外接長方形R
1 のフィレ座標は [Xmin (1)=X(D),Xmax (1)=X(B),Ymin (1)=Y(A),Y
max (1)=Y(G)] 外接長方形R2 のフィレ座標は [Xmin (2)=X(E),Xmax (2)=X(F),Ymin (2)=Y(C),Y
max (2)=Y(K)] 外接長方形R3 のフィレ座標は [Xmin (3)=X(H),Xmax (3)=X(L),Ymin (3)=Y(H),Y
max (3)=Y(J)] 外接長方形R4 のフィレ座標は [Xmin (4)=X(I'), Xmax (4)=X(I),Ymin (4)=Y(I'), Y
max (4)=Y(I')] である。
【0051】ここまでの処理では、上に凹の領域に対し
ては、図3(d)に示す外接長方形R4 のような偽の外
接長方形が生成されている。従って、この偽の外接長方
形を除去する必要がある。そこで、生成したフィレ座標
を使ってこの偽の外接長方形を除去する処理を説明す
る。
【0052】まず、第1番目の外接長方形R1 と結合可
能な外接長方形があるか否かを調べる。調べる順番は番
号の若い順である。結合可能であるか否かの条件は次の
通りである。すなわち、外接長方形結合条件式は、 条件Q11→ Xmin (N) ≦ Xmin (P) ≦ Xmax (N) 条件Q12→ Xmin (N) ≦ Xmax (P) ≦ Xmax (N) 条件Q13→ Ymin (N) ≦ Ymin (P) ≦ Ymax (N) 条件Q14→ Ymin (N) ≦ Ymax (P) ≦ Ymax (N) とするとき、次の(4)式であり、 (Q11∪Q12)∩(Q13∪Q14) ………………………(4) (4)式が成立する場合に、第N番目の外接長方形に第
P番目の外接長方形を結合する。すなわち、第N番目の
フィレ座標テーブルのフィレ座標に第P番目のフィレ座
標テーブルのフィレ座標を結合する。
【0053】但し Xmin (N) は第N番目の外接長方形の
最小X座標 Xmax (N) は第N番目の外接長方形の最大X座標 Ymin (N) は第N番目の外接長方形の最小Y座標 Ymax (N) は第N番目の外接長方形の最大Y座標 Xmin (P) は第P番目の外接長方形の最小X座標 Xmax (P) は第P番目の外接長方形の最大X座標 Ymin (P) は第P番目の外接長方形の最小Y座標 Ymax (P) は第P番目の外接長方形の最大Y座標であ
る。
【0054】さて、図3(d)に示す外接長方形R1,
2,3,4 について外接長方形結合条件式(4)で判定
すると次のようになる。すなわち、外接長方形R1 と外
接長方形R2 との関係を外接長方形結合条件式(4)で
判定すると、 Xmin (2) > X max (1) 、 Xmax (2) > X
max (1) であり、外接長方形結合条件式(4)を満足し
ないから、第1番目の外接長方形R1 に第2番目の外接
長方形R2 を結合しない。次に、外接長方形R1 と外接
長方形R3 との関係を外接長方形結合条件式(4)で判
定すると、この場合も結合しない結果となる。以下同様
に処理を続けると、外接長方形R3 と外接長方形R4
の関係を外接長方形結合条件式(4)で判定することに
なる。
【0055】外接長方形R3 と外接長方形R4 との関係
を外接長方形結合条件式(4)で判定すると、 X
min (3) ≦ Xmin (4) ≦ Xmax (3) 且つ Ymin (3) ≦ Y
min (4) ≦Ymax (3) であり、外接長方形結合条件式
(4)を満足するから、第3番目の外接長方形R3 に第
4番目の外接長方形R4 を結合する。この第3番目の外
接長方形R3 への第4番目の外接長方形R4 の結合にあ
っては、具体的には、RAM30に生成されている外接
長方形R4 のフィレ座標を消去することであり、外接長
方形R4 のフィレ座標を消去する前に、第3番目の外接
長方形R3 に第4番目の外接長方形R4 を結合するに当
たって、第3番目の外接長方形R3 が大きくなるか否か
を確認して大きくなる場合にあっては更新する。この更
新は次の外接長方形更新条件に従って行う。すなわち、
外接長方形更新条件は、 条件Q15→ Xmin (P) < Xmin (N) のとき Xmin (N) を
Xmin (P) に更新する。
【0056】条件Q16→ Xmax (P) > Xmax (N) のとき
Xmax (N) を Xmax (P) に更新する。
【0057】条件Q17→ Ymin (P) < Ymin (N) のとき
Ymin (N) を Ymin (P) に更新する。
【0058】条件Q18→ Ymax (P) > Ymax (N) のとき
Ymax (N) を Ymax (P) に更新する。
【0059】但し Xmin (N) は第N番目の外接長方形の
最小X座標 Xmax (N) は第N番目の外接長方形の最大X座標 Ymin (N) は第N番目の外接長方形の最小Y座標 Ymax (N) は第N番目の外接長方形の最大Y座標 Xmin (P) は第P番目の外接長方形の最小X座標 Xmax (P) は第P番目の外接長方形の最大X座標 Ymin (P) は第P番目の外接長方形の最小Y座標 Ymax (P) は第P番目の外接長方形の最大Y座標であ
る。
【0060】上述の外接長方形更新条件を図3(d)の
第3番目の外接長方形R3 と第4番目の外接長方形R4
とに適用すると、 Xmin (4) > Xmin (3) 、 Xmax (4)
= X max (3) 、 Ymin (4) = Ymin (3) 、 Ymax (4) <
Ymax (3) であるから、条件Q15〜Q18のいずれをも満
たさない。従って、図3の場合にあっては、第3番目の
外接長方形R3 を更新すること無しに、RAM30に生
成されている第4番目の外接長方形R4 のフィレ座標を
消去し、最終的に図3(e)に示すような外接長方形R
1,2,3 を得ることができる。図3(e)と従来の技
術で説明した図7(c)とを比較すると明らかのよう
に、それぞれ同じ外接長方形が生成されていることが分
かる。
【0061】
【発明の効果】本発明のフィレ座標生成方法およびその
装置は上述のように構成したものであるから、請求項1
記載の発明にあっては、二値化処理した二値化画像にフ
ィレ座標を生成するための前処理としてラベリング処理
を施すこと無く、二値化画像のラスタスキャンから直接
的にフィレ座標を得ることができるので、使用するRA
MやVRAMの記憶容量を少なくできると共に、二値化
画像から高速にフィレ座標を得ることができる優れたフ
ィレ座標生成方法を提供できると言う効果を奏し、請求
項2記載の発明にあっては、使用するRAMやVRAM
の記憶容量を少なくできると共に、高速で検出対象物を
検出できる優れたフィレ座標生成装置を提供できると言
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフィレ座標生成装置の一実施例の
要部を示すブロック図である。
【図2】上記実施例のフィレ座標を生成する手順を示す
フローチャートである。
【図3】上記実施例のフィレ座標を生成する手順を説明
するイメージ図である。
【図4】上記実施例のラスタスキャンしながらフィレ座
標を生成する手順を示すフローチャートである。
【図5】従来のフィレ座標生成装置の要部を示すブロッ
ク図である。
【図6】従来のフィレ座標を生成する手順を示すフロー
チャートである。
【図7】従来のフィレ座標を生成する手順を説明するイ
メージ図である。
【図8】従来のフィレ座標生成装置が仮ラベルから本ラ
ベルに変換するためのテーブルを示す説明図である。
【符号の説明】
1 外接長方形 R2 外接長方形 R3 外接長方形
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−234480(JP,A) 特開 平4−115780(JP,A) 特開 昭61−286987(JP,A) 特開 昭55−44910(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 7/00 - 7/60 G06T 1/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理を施した画像データをラスタスキャ
    ンすることにより画像中の検出対象領域毎のフィレ座標
    をフィレ座標テーブルに生成するフィレ座標生成方法に
    おいて、前記画像データのラスタスキャン中に前記検出
    対象領域を構成する対象画素にアクセスした場合、該対
    象画素の座標である対象画素座標が前記フィレ座標テー
    ブルの記憶している外接長方形に隣接するか否かを判定
    し、隣接するならば該対象画素座標が前記フィレ座標テ
    ーブルの記憶している外接長方形の内部にあるか外部に
    あるかを判定し、外部にあるならば前記フィレ座標テー
    ブルのフィレ座標を該対象画素座標に基づいて更新し、
    隣接しないならば該対象画素座標を新規のフィレ座標と
    してフィレ座標テーブルに登録し、前記フィレ座標テー
    ブルに記憶している各外接長方形同士が結合可能か否か
    を判定し、結合可能であるならば一方の外接長方形が結
    合することによって大きくなるか否かを判定し、大きく
    なるならば前記フィレ座標テーブルの一方の外接長方形
    のフィレ座標を他方の外接長方形のフィレ座標に基づい
    て更新することを特徴とするフィレ座標生成方法。
  2. 【請求項2】 処理を施した画像データをラスタスキャ
    ンすることにより画像中の検出対象領域毎の外接長方形
    であるフィレ座標をフィレ座標テーブルに生成するフィ
    レ座標生成装置であって、前記画像データのラスタスキ
    ャン中に前記検出対象領域を構成する対象画素にアクセ
    スした場合に該対象画素の座標である対象画素座標が前
    記フィレ座標テーブルの記憶している外接長方形に隣接
    するか否かを判定する隣接判定手段と、前記隣接判定手
    段が隣接すると判定したならば該対象画素座標が前記フ
    ィレ座標テーブルの記憶している外接長方形の内部にあ
    るか外部にあるかを判定する内外判定手段と、前記内外
    判定手段が外部にあると判定したならば前記フィレ座標
    テーブルのフィレ座標を該対象画素座標に基づいて更新
    するフィレ座標更新手段と、前記隣接判定手段が隣接し
    ないと判定したならば該対象画素座標を新規のフィレ座
    標としてフィレ座標テーブルに登録するフィレ座標新規
    登録手段と、前記フィレ座標テーブルに記憶している各
    外接長方形同士が結合可能か否かを判定する結合判定手
    段と、前記結合判定手段が結合可能と判定したならば一
    方の外接長方形が結合することによって大きくなるか否
    かを 判定する拡大判定手段と、前記拡大判定手段が大き
    くなると判定したならば前記フィレ座標テーブルの一方
    の外接長方形のフィレ座標を他方の外接長方形のフィレ
    座標に基づいて更新するフィレ座標再更新手段を設けた
    ことを特徴とするフィレ座標生成装置。
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